June 27, 2022

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2015-02-02

DIY 미니 에어컨 (펠티어 소자)

펠티어 소자 (열전소자)는 전원을 공급하면 한쪽면은 냉각이 되지만 반대쪽의 면은 반대로 가열현상이 일어나는 소자 입니다.

펠티어 소자는 발열부위의 온도를 얼마나 냉각시켜 주는지 따라서 냉각의 효율이 결정 됩니다.

발열부위의 온도를 냉각하지 않을 경우 발열 온도가 냉각부위로 옮겨가서 결국 전체가 뜨거워지게 됩니다.

 

펠티어 소자의 간단한 특징과 장점을 알아보도록 하겠습니다.

특징) 1. 기계적 가동 부분이 없음 2. 전원 (+,-) 의 변환으로 냉각과 가열이 변환됨 3. 가볍고 작은 사이즈 생산됨

4. 냉매 가스를 사용하지 않음

장점) 1. 정밀한 온도제어 2. 국부냉각 가능 3. 무소음, 무진동 유지 4. 고 신뢰성. 반영구적 사용 5. 유지.보수 불필요

우리 주변에서 김치 냉장고와 미니 냉장고 등에 많이 사용되지만, 가격이 비싸고 전력 소비가 높은 단점이 있습니다.

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디바이스마트에서 판매중인 펠티어 소자 입니다. 작은 사이즈(맨우측) 제품은 가로/세로 길이가 10mm 입니다.

이번 제작에는 사이즈 30mm 제품을 사용하였습니다. 상품명은 FALS1-12703T150 입니다.

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간단하게 전원을 연결해서 테스트 했습니다. 표면 온도가 10~12 도 까지 내려가다 발열부의 영향으로 점점 상승하네요.

전력을 높혀주면 훨씬 더 높은 효율이 나올 거 같습니다. 테스트에는 12V 1A 정도를 연결했습니다.

발열부와 냉각부의 구분은 낮은 전원을 연결해 보시고 표면을 만져보시면 바로 확인이 가능합니다. (상품 페이지에서 확인 가능)

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펠티어 소자를 선택하고 다음으로 방열판 선택을 합니다. 양면테이프가 부착되어 있어 별도 열전도 접착제가 필요 없겠네요.

상품명은 사각 방열판(크로스/은색)-35 X 35 X 23 입니다.

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방열판에 팬모터를 연결 하였습니다. 팬모터는 스티커 방향으로 바람이 나옵니다. 너트없이 스크류 볼트로 고정 했습니다.

모터의 날개가 회전하려면 방열판과 모터 사이에 약간의 공간이 필요합니다.  저는 포맥스를 작게 절단해 끼어 넣었습니다.

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냉각부와 발열부에 사용할 방열판과 팬모터 모습 입니다. 발열부의 방열판을 더 큰 사이즈로 선택하면 좋을거 같습니다.

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방열판에 연결한 팬모터는 CF-12357B (BALL BEARING) 입니다. 현재 상당히 저렴한 가격으로 판매 중 입니다. ^^

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펠티어 소자를 가운데 두고 두 개의 방열판과 모터를 부착 하였습니다.

병렬 구성을 위해서 전원선을 몰렉스 5557-02R 를 사용하여 정리 하였습니다.

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전원을 연결할 전원부 입니다. 전원은 사용하던 제품이 있네요. PA-120150ST 벽걸이형 (12V/1.5A) 입니다.

사용한 부품은 아답터를 연결할 변환 기판([C416(2.0)] AC,DC-JACK(Φ2.0) Adapter), 토글 스위치(AT1D-6M3),

몰렉스 커넥터(5569-02A), 만능기판 A2-50×80-양면 입니다. 매우 간단하게 구성하였습니다.

가변 저항을 사용해서 냉각 조절을 해도 좋을거 같습니다.

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납땜을 마치고 펠티어 소자와 연결해 보았습니다. 전원을 연결해 보니 동작을 합니다. 다행^^;

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포맥스를 이용해서 간단하게 외부 케이스를 만들었습니다. 포맥스는 일반 커터칼과 순간 접착제로 제단/접착 하시면 됩니다.

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제가 보유하고 있던 미니 선풍기와 성능을 비교해 보았습니다. 펠티어 소자를 이용한 미니 에어컨(?)이 쪼금 더 시원 하네요^^;

요즈음 매우 변덕스러운 날씨가 이어지고 있는데요. 이럴때 펠티어 소자가 더 유용하게 사용될 수 있습니다.

날씨가 더울때는 지금처럼 냉각부를 전면에 두고, 날씨가 쌀쌀할 때는 발열부를 전면에 두면 미니 히터로 사용이 가능합니다.

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케이스 전면부가 밋밋해서 추가로 전원 연결 사각형 LED를 넣었습니다. 이번 여름은 미니 에어컨(?) 도움을 좀 받아야 겠네요.

이상으로 펠티어 소자에 대해서 간략한 소개를 마치도록 하겠습니다. 여기까지 읽어 주셔서 감사합니다.

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